Khoa học tự nhiên

Nhóm vi khuẩn biến đổi thân và lá ngô thành nhiên liệu sinh học hiệu quả (03/09/2013)

Nấm và vi khuẩn E. Coli đã hợp sức lại để chuyển đổi nguyên liệu thực vật thải, dai thành isobutanol, một nhiên liệu sinh học mang lại cho xăng các đặc tính tốt hơn etanol. Nhóm nghiên cứu thuộc trường Đại học Michigan cho rằng nguyên tắc này có thể được áp dụng để sản xuất các hóa chất giá trị khác như nhựa.

Isobutanol sinh ra 82% nhiệt năng xăng cung cấp khi được đốt cháy, so với với etanol chỉ là 67%. Etanol còn có xu hướng hấp thụ nước, làm mòn đường ống và hỏng động cơ, nhưng isobutanol không dễ hòa trộn với nước. Dù etanol được dùng làm chất pha trộn trong xăng hiện nay, nhưng nhiều nhà nghiên cứu cho rằng isobutanol có thể là chất thay thế. Quan trọng không kém, hệ thống mới sản xuất isobutanol từ các nguyên liệu thực vật thải loại, do đó sản xuất nhiên liệu sẽ không làm tăng giá lương thực. 

Trong khi nhiều nghiên cứu trước đây tập trung chế tạo “siêu rệp” đảm nhận toàn bộ công việc xử lý các vật liệu thực vật thải thành nhiên liệu sinh học, nhưng các nhà khoa học trong nghiên cứu mới cho rằng nhóm “chuyên gia vi khuẩn’ có thể làm tốt hơn công việc xử lý. Nấm Trichoderma reesei đã làm rất tốt việc phân hủy nguyên liệu thực vật dai thành đường. Trong khi, Escherichia coli được biến đổi gen tương đối dễ dàng. Phòng thí nghiệm của James Liao tại Đại học California-Los Angeles cung cấp vi khuẩn E.Coli đã được biết đổi gen để chuyển đổi đường thành isobutanol.

Nhóm nghiên cứu của Liao đã đưa cả 2 loại vi khuẩn này vào trong lò phản ứng sinh học và cung cấp thân và lá ngô. Các cộng sự tại Đại học Michigan đã xử lý trước thức ăn thô cho dễ tiêu hóa. Nấm biến đổi thức ăn thô thành đường cung cấp cho cả 2 loại vi khuẩn để tạo ra  isobutanol. Nhóm nghiên cứu đã thu được 1,88 g isobutanol từ mỗi lít chất lỏng, nồng độ cao nhất theo báo cáo cho đến nay về chuyển đổi các nguyên liệu thực vật dai thành nhiên liệu sinh học. Ngoài ra, họ còn chuyển đổi tỷ lệ lớn năng lượng chứa trong thân và lá ngô thành isobutanol, theo lý thuyết tối đa là 62%. Sự cùng tồn tại hài hòa giữa nấm và vi khuẩn với mật độ ổn định là bí quyết thành công của thử nghiệm.

Nhóm nghiên cứu đang cố gắng nâng cao tỷ lệ chuyển đổi năng lượng và tăng khả năng T.reesei và E.coli chuyển đổi nguyên liệu thực vật thành isobutanol.

Nguồn: www.vista.vn (Theo: Sciendaily, 8/2013)